Was macht einen Speicher „wärmepumpentauglich“?

Was macht einen Speicher tatsächlich wärmepumpentauglich?

Vier messbare Eigenschaften – und keine davon ist die Aufschrift auf dem Etikett. Ein Speicher ist wärmepumpentauglich, wenn sein Wärmetauscher groß genug und richtig positioniert ist, sein Bereitschaftsverlust gering ist und seine Regelung eine Legionellenschaltung erlaubt, ohne die saisonale Effizienz zu ruinieren.

Warum ist die Wärmetauscherfläche so wichtig?

Weil die übertragene Wärme proportional zu Fläche mal Temperaturdifferenz ist. Ein Kessel, der Wasser mit 75 °C in einen Speicher mit 30 °C drückt, arbeitet mit einer Differenz von etwa 45 K. Eine Wärmepumpe, die 50 °C in denselben Speicher liefert, arbeitet mit etwa 20 K. Um dieselben Kilowatt durch die Wand des Wärmetauschers zu bringen, brauchen Sie daher etwa die doppelte Fläche – und weil eine Wärmepumpe nicht durch den Speicher gedrosselt werden darf, liegen reale Spezifikationen bei 2,0–3,0 m² für Haushaltsgrößen, oder grob 0,25–0,30 m² Wärmetauscher pro kW Wärmepumpenleistung.

Bauen Sie eine moderne 10-kW-Wärmepumpe an einen Kessel-Wärmetauscher mit 0,6 m², und die Physik zeigt sofort die Folgen: Der Speicher kann die Leistung nicht aufnehmen, der Primärrücklauf bleibt heiß, der Verdichter hebt seine Verflüssigungstemperatur an, die Effizienz bricht ein, und das Nachheizen dauert Stunden statt vierzig Minuten. Die vollständige Auslegungsrechnung finden Sie unter Welche Wärmetauscherfläche braucht ein Wärmepumpen-Speicher?

Was unterscheidet einen guten Speicher von einem ausreichenden?

Schichtung. Eine Wärmepumpe heizt einen Speicher langsam und mit mäßiger Temperatur nach, sodass sie darauf angewiesen ist, dass die heiße Schicht oben bleibt. Gute Einströmdiffusoren, eine hohe, schlanke Bauform und ein Wärmetauscher über die volle Höhe erhalten die Temperaturschichtung; ein schlecht gestalteter Einlass zerstört sie und macht aus einem Speicher mit 300 Litern 200 nutzbare Liter.

Bereitschaftsverlust. Im Rahmen der EU-Energiekennzeichnung tragen Warmwasserbereiter und Speicher seit dem 26. September 2017 Labels von A+ bis F, wobei die Klassen nach dem Bereitschaftsverlust in Watt festgelegt werden. Ein 300-Liter-Speicher der Klasse B verliert pro Tag spürbar weniger als einer der Klasse D, und bei einer Wärmepumpe kostet jede dieser Kilowattstunden Strom (Wärmemenge geteilt durch den COP).

Korrosionsschutz. Emaillierter Stahl nach DIN 4753 mit einer Magnesiumanode ist die gängige Lösung; Edelstahl macht die Anode entbehrlich, ist aber empfindlich gegenüber dem Chloridgehalt. Solimpeks baut beides, dazu Hygiene-Kombispeicher.

Hygienekonzept. Ein Hygienespeicher erwärmt Trinkwasser im Durchlaufprinzip über eine gewellte Edelstahl-Rohrwendel, sodass es kein gespeichertes Trinkwasservolumen gibt, das desinfiziert werden müsste. Das umgeht die Legionellenschaltung vollständig, was wichtig ist, weil das Aufheizen eines ganzen Speichers auf 60 °C mit einer Wärmepumpe der teuerste Vorgang ist, den sie jede Woche ausführt.

Muss der Speicher immer ersetzt werden?

Meist, aber nicht immer – ein großer Speicher mit zwei Wärmetauschern und einem großzügigen unteren Wärmetauscher ist manchmal geeignet. Maßgeblich sind Wärmetauscherfläche und Anschlussgröße, nicht Alter oder Zustand. Diese Entscheidung wird in Kann ich meinen vorhandenen Warmwasserspeicher mit einer Wärmepumpe weiterverwenden? erläutert.

Welche Normen sollten im Datenblatt stehen?

EN 12897 für indirekt beheizte Druckspeicher-Warmwasserbereiter bis 2.000 Liter, einschließlich der Prüfung des Bereitschaftsverlusts; EN 12977-3, wenn der Speicher Teil einer Solaranlage ist; DIN 4753 für Konstruktion und Emaillierung, wobei Teil 3 den wasserseitigen Korrosionsschutz durch Email und Anode behandelt; und die Klasse des ErP-Energielabels. Ein Datenblatt, das nur Liter nennt, ist keine Spezifikation – fragen Sie vor dem Preisvergleich nach der Wärmetauscherfläche in m², dem Bereitschaftsverlust in Watt und der Anschlussgröße.